ДЕНЬ СЕГОДНЯШНИЙ, ДЕНЬ ГРЯДУЩИЙ…

Недавно на заседании Президиума СО РАН был заслушан вопрос о деятельности научно-образовательного центра при НГУ «Молекулярный дизайн и экологически безопасные технологии». Президиум Отделения высоко оценил проделанную центром работу по ряду направлений.

Корреспондент «НВС» Людмила ЮДИНА беседует с руководителем центра академиком Владимиром БОЛДЫРЕВЫМ.

— Владимир Вячеславович, центр действует уже пятый год. Давайте напомним читателям, какие цели были определены при его организации.

— Задачей центра было объединение усилий кафедр университета (желательно с разных факультетов) при решении крупной научной проблемы — межмолекулярные взаимодействия (Supramolecular Science), эта проблема относится к горячим точкам современной науки. НОЦ поставил цель не дублировать то, что делается в институтах Сибирского Отделения, а дополнять тематику.

— Но почему именно супрамолекулярные явления? В науке немало других привлекательных тем.

— Это направление, в одинаковой степени значимое и для химиков, и для биологов, и для физиков, может быть основой объединения специалистов разного профиля.

— Что же собой представляют столь замечательные супрамолекулярные явления?

— Это своего рода учет взаимовлияния молекул, сохраняющих в то же время индивидуальность. Своеобразная молекулярная социология, которая изучает поведение молекул в коллективе, построение ансамблей с особыми, отличными от самих молекул свойствами. И, что тоже важно, влияние среды на протекание химических реакций.

— Но ведь о существовании слабых межмолекулярных взаимодействий было известно давно?

— Однако, техника того времени не позволяла их исследовать в должной мере. Роль этих явлений, например, в биологии стала понятна лишь недавно. А интересы химиков сосредоточены были (как впрочем и сейчас) на внутримолекулярных процессах, и если продолжать сравнение супрамолекулярных явлений с социологией — на анатомии молекул.

— Но одно из главенствующих направлений центра — образовательная компонента?

— Предстояло вписаться в учебный процесс НГУ, организовать новые курсы и практикумы, обучить студентов новым методам исследования. Курсы супрамолекулярной химии, например, читались по блочной системе: каждый раздел — специалистом в конкретной области. Преподавался молекулярный дизайн катализаторов, рентгеноструктурный анализ (включая практикум).

— Но, простите, одного желания, намерений создать центр недостаточно — нужен, как говорится, стартовый капитал!

Средства были получены в виде гранта в один миллион долларов в первые три года, и пятьсот тысяч долларов в последующие два, с долевым участием Американской стороны (50%), Министерства образования и Сибирского Отделения (по 25%). То есть спонсорами центра стали Фонд Маккартура, министерство и СО РАН

— И как же вы распорядились столь значительной суммой?

— Руководствуясь известным принципом, что лучше покупать удочки, нежели рыбу, почти все деньги трехлетнего цикла (76%) потратили на оборудование. Конечно, трудно было не впасть в искушение пустить большие деньги на финансовую поддержку сотрудников центра и студентов, поддержку молодых ученых в их стремлении поехать на конференцию. Но мы не пошли на это, и теперь имеем размещенное на площадях университета оборудование для рентгеноструктурного анализа, термического анализа, атомно-силовой спектроскопии, современные приборы для жидкостной хроматографии, измерения размеров пар, гониометр для центра синхротронного излучения.

Были разработаны принципы использования оборудования, как в центре коллективного пользования. Отличительная особенность НОЦ — он не только даёт возможность участникам проекта работать на оборудовании, но и обучает постановке задач, интерпретации полученных результатов. С этой целью были организованы практикумы по термическому, рентгеноструктурному анализу, хемометрике, атомно-силовой микроскопии, использованию синхротронного излучения в химии, рамановской спектроскопии и подготовлены лекционные курсы по супрамолекулярной химии, молекулярному дизайну катализаторов, химическим аспектам физиологических процессов, блок лекций по материалам 21 века и другие.

— Результаты начинают сказываться?

— Они оказались самыми различными, в соответствии с профилем и основными интересами участников, хотя база у всех одна — супрамолекулярные явления. Так, химики из Томографического центра, используя супрамолекулярные взаимодействия между молекулами — производными имидазола, получили новый вид ферромагнетиков. Физики разработали оригинальный способ получения наночастиц полупроводников сульфида кадмия, каталитики — высокоактивных катализаторов с заданным диаметром пор, биохимики разработали новые диагностические системы для обнаружения инфекционных агентов. Ими же предложены многокомпонентные системы для направленного воздействия на генетические материалы.

Специалисты химии твердого тела, используя данные по сжатию молекулярных кристаллов под действием гидростатического давления и при понижении температуры, получили интересные данные по межмолекулярным силам, действующим внутри кристаллов соединений, содержащих пептидную группировку и аминокислоты: ацетоминофене, глицилглицине, глицине и серине. Соединения являются лекарственными препаратами, и полученные данные могут быть использованы теми, кто занимается вопросами фармацевтической химии. Это с одной стороны. С другой, взаимодействие пептидных групп между собой и другими молекулами представляет прямой интерес для тех, кто изучает белковые молекулы и образование из них ансамблей в живых организмах. А это уже тесно смыкается с интересами специалистов НОЦ, которые занимаются компьютерным моделированием взаимодействия белковых молекул.

Специалисты по химической физике проводят исследования механизма переноса больших молекул через фосфолипидный слой, что важно как для понимания механизма переноса, который пока неясен, так и для тех, кто занимается трансдермальной терапией. Наши физики разработали методики, дающие возможность производить хорошо дозируемые импульсы давления, что весьма важно для понимания механизма механохимических процессов, управления самим процессом и возможности остановиться где-то на промежуточной стадии по ходу его.

Интересные и важные результаты имеются у сотрудников центра, занимающихся новыми технологическими процессами. Разработаны процессы, позволяющие получать новые душистые вещества, сокращать число стадий и применение растворителя при экстракции лекарственных веществ из природного сырья, повышать биологическую доступность лекарственных препаратов, не изменяя их состава.

Если на первых международных конференциях «Студент и научно-технический прогресс» мы были подсекцией в химической секции, то на последних смогли выделиться в самостоятельную секцию.

В конкурсе «Молодые ученые — кандидаты наук» отличились 17 молодых ученых центра.

— Центр предоставляет услуги только новосибирцам?

— К нам приезжают работать и учиться молодые люди как из Сибирских городов — Томска, Красноярска, Барнаула, так и из других городов России — Петрозаводска, Апатитов, Уфы. Установлены международные связи с США, Францией, ФРГ, Швейцарией, Японией и Южно-Африканской республикой.

— Появились ли у центра свои формы работы?

— Чтобы осуществлять индивидуальную финансовую поддержку, мы объявляем конкурс по приему студентов и аспирантов только на год, и затем его повторяем. Это позволило при отборе учитывать не только и не столько различные характеристики и отзывы, сколько конкретную работу, выполненную в центре в течение года. В результате происходит естественный отбор и образование постоянного коллектива из тех, кто ежегодно побеждал в конкурсе.

Кроме того, по крайней мере, в течение первых двух лет, платя ежемесячно очень небольшую сумму денег молодым ученым, мы смогли выдавать в конце года вполне приличные премии тем из них, которые в своей работе добились наилучших показателей.

— Можно считать, что НОЦ оправдывает свое существование?

— Он представляет из себя структуру, на которой, как на модели, можно опробовать и доводить до практического результата идею взаимодействия и слияния академической науки с вузовским образовательным комплексом.

— Но ведь идея не нова?

— Разумеется, и мы не считаем себя здесь первооткрывателями. Создатели Московского физтеха, наши отцы-создатели Сибирского отделения АН и, прежде всего, М. А. Лаврентьев, хорошо понимали необходимость такой связи, и успешно реализовывали идею. Яркий пример тому — взаимодействие НГУ и СО РАН.

Но сегодня другие времена. И мы пытаемся найти варианты решения старых проблем применительно к изменившимся условиям, времени. И главный результат — создание структуры, позволяющей интегрировать усилия самых различных специалистов при решении задач, относящихся к горячим точкам современной науки. Такая структура, на мой взгляд, может быть пригодной и для решения других научных проблем.

— Удается ли вам зарабатывать деньги, и через это решать свои проблемы?

— Я понимаю, что мы должны часть денег зарабатывать сами, пытаемся делать это и находим различные источники. Но все-таки оплата труда наших сотрудников минимальна: операторов на приборах, преподавателей, тех, кто выполняет техническую работу. Постоянно нужны средства на расходы по докомплектации, амортизационным и ремонтным работам, на расходные материалы. Очень бы хотелось в будущем рассчитывать на поддержку Сибирского Отделения.

Говорят молодые ученые, стажировавшиеся в центре

Светлана Ивашевская, г. Петрозаводск:

— В 2003 году я получила приглашение на стажировку в Научно-образовательный центр, в группу профессора Е. Болдыревой для выполнения цикла совместных исследований полиморфизма молекулярных и ионно-молекулярных кристаллов. Центр, обладая уникальной приборной базой, является оптимальным местом, где можно проводить и развивать на мировом уровне такие работы. Здесь есть два современных дифрактометра: STOR STADI-4 и BRUKER GADDS 8 для разнообразных дифракционных исследований. Для проведения термодинамических исследований также имеются все условия и современное уникальное оборудование — термоаналитический комплекс фирмы NETZSCH (термомеханический анализатор ТМА202б, дифференциальный сканирующий калориметр ДСК-204, термовесы ТГ-207).

Структурные и термодинамические исследования успешно дополняются микроскопическими наблюдениями. Центр оснащен микроскопами (микроскоп стереоскопический МБС-10, микроскоп поляризационный ПОЛАМ Л-213М) с фотонасадками, имеется цифровой фотоаппарат, пригодный для работы с этими микроскопами.

НОЦ сотрудничает со многими зарубежными научными центрами: Центром ядерных исследований Гренобля, Страсбургским университетом (Франция) и Марбургским университетом (Германия), что придает ему статус научного центра мирового уровня, а ведущимся работам — особый размах.

Отличительная черта НОЦ — внедрение современных компьютерных технологий. Считаю, что молодому ученому центр может дать очень много.

Адбукадыр Исаев, г. Ташкент:

— Осенью я проходил практику в НОЦ «Молекулярный дизайн и экологически безопасные технологии» при НГУ. В Новосибирске я уже второй раз — под руководством профессора О. Ломовского принимаю участие в совместной работе НОЦ и Института химии растительных веществ имени академика Юнусова (г. Ташкент).

Меня приятно удивил тот факт, что обучение студентов и аспирантов, в том числе и представителей зарубежных институтов, является одной из приоритетных задач образовательного центра. Деятельность НОЦ в области образования неразрывно связана с научно-исследовательской работой. Подобная ситуация, как я могу судить из своего опыта, создает благоприятные условия для обмена информацией и развития перспективных научных направлений.

Возможность использовать современные методы физико-химического анализа (термический анализ, хроматография, методы рентгенофазового и рентгеноструктурного анализа и др.) позволила нам существенно продвинуться в нескольких направлениях. А именно, в создании способов переработки хлорорганических веществ, в развитии методов получения высокоактивных форм лекарственных веществ, а также совершенствовании методов переработки растительного сырья.

Стоит отметить, что высокая эффективность подобных стажировок, безусловно, определяется большим опытом сотрудников НОЦ и возможностью беспрепятственного доступа к различным источникам информации — базам данных, научно-технической литературе и методическим пособиям.

А еще отличительная черта центра — здесь стажеров встречают радушно, все очень внимательны к ним и оказывают всяческую помощь.

стр. 6